維生素D
維生素D是油溶性維他命，人體必需的營養素，主要的作用是擔任荷爾蒙，調節基因的表現，調節細胞的機能。因此，它不僅促進骨骼健康，也可預防多種癌症和多種慢性疾病。這個營養素的特點是體內可以合成，成人只要適量的日曬就不會缺乏，所以稱為「陽光維生素」。
維生素D的生理功能
維生素D在體內經過代謝而生成荷爾蒙，稱為｢鈣三醇｣，可以調節全身性與細胞性的生理功能，達到維護骨骼健康，強化神經與肌肉機能，增強抗菌免疫反應，降低大腸癌風險等功效。在細胞分子層次，它可以調節基因表現，影響細胞增生、分化與凋亡。
1.幫助人體對鈣的利用
強化骨密度並減少骨折。這是最為人熟悉的功能。它會促進骨骼釋出鈣質，減少腎臟的尿鈣流失，增加小腸對鈣質的吸收，整體避免血中鈣濃度過低而引發痙孿，維持血鈣濃度恆定，以供骨骼發育和成長。
維生素D的生理功能
維生素D在體內經過代謝而生成荷爾蒙，稱為｢鈣三醇｣，可以調節全身性與細胞性的生理功能，達到維護骨骼健康，強化神經與肌肉機能，增強抗菌免疫反應，降低大腸癌風險等功效。在細胞分子層次，它可以調節基因表現，影響細胞增生、分化與凋亡。
1.幫助人體對鈣的利用
強化骨密度並減少骨折。這是最為人熟悉的功能。它會促進骨骼釋出鈣質，減少腎臟的尿鈣流失，增加小腸對鈣質的吸收，整體避免血中鈣濃度過低而引發痙孿，維持血鈣濃度恆定，以供骨骼發育和成長。
2.維護肌肉健康和功能
骨骼肌分為兩型，避免跌倒會用到第二型肌纖維。充足的維生素D可以維護第二型肌纖維的發育，強化行動力，有助於避免肌肉無力、衰弱、疼痛，步伐不穩，幫助老年人不易跌倒，也可減少脊椎以外其他部分骨折的風險。
骨骼肌分為兩型，避免跌倒會用到第二型肌纖維。充足的維生素D可以維護第二型肌纖維的發育，強化行動力，有助於避免肌肉無力、衰弱、疼痛，步伐不穩，幫助老年人不易跌倒，也可減少脊椎以外其他部分骨折的風險。
3.增強先天免疫與抗菌力
病源菌侵襲人體時，巨噬細胞受刺激而分泌抗菌蛋白質，用來破壞細菌的結構或干擾代謝而殺滅細菌。皮膚、腸道、腎臟、肺臟、胎盤等各器官的上皮組織也可分泌抗菌蛋白，抵抗感染性疾病。這種先天性免疫反應需要充足的維生素D。
4.預防多種癌症
維生素D可以促進細胞正常分化，抑制癌變細胞的增生。血中維生素D濃度充足，可以降低大腸癌、攝護腺癌、乳癌、肺癌等多種癌症的風險。
5.其它的保護作用
避免血壓升高，預防心血管疾病；抗發炎作用，保護胰臟免於發炎；調節腦神經蛋白質的基因表現，維護腦神經健康與功能。
避免血壓升高，預防心血管疾病；抗發炎作用，保護胰臟免於發炎；調節腦神經蛋白質的基因表現，維護腦神經健康與功能。
人體可以合成維生素D
人體製造維生素D的原料是膽固醇，在皮膚受紫外線的照射催化反應，形成維生素D3，接著經由血液運送全身，依需要活化成荷爾蒙。維生素D轉成荷爾蒙需要二段反應，由肝臟和腎臟配合完成。維生素D3先由肝臟代謝產生鈣二醇，這是血中濃度最高的形式，不過活性還不高。最後依需要由腎臟將鈣二醇代謝生成鈣三醇，這是活性最強的荷爾蒙，很低的濃度就可以產生強大的反應。
人體製造維生素D的原料是膽固醇，在皮膚受紫外線的照射催化反應，形成維生素D3，接著經由血液運送全身，依需要活化成荷爾蒙。維生素D轉成荷爾蒙需要二段反應，由肝臟和腎臟配合完成。維生素D3先由肝臟代謝產生鈣二醇，這是血中濃度最高的形式，不過活性還不高。最後依需要由腎臟將鈣二醇代謝生成鈣三醇，這是活性最強的荷爾蒙，很低的濃度就可以產生強大的反應。
陽光中適合維生素D合成的波長是290-320 毫微米，每天臉或手部裸露接受溫和的日曬約10到15分鐘，就足夠合成一天所需的維生素D量，並且不必擔心有中毒的危險。台灣地區因為日照充足，一般人體內合成的維生素D是主要來源。
維生素D的缺乏問題
潛伏性的缺乏沒有明顯的臨床症狀，卻會增加多種慢性疾病的風險。維生素D不足會導致骨密度偏低，增加骨折率，影響肌肉的強度和下肢的穩定力，使老人容易跌倒。維生素D不足也會使血壓升高，增加心血管疾病的危險。
嚴重的維生素D缺乏會導致軟骨症，骨骼礦化不足而變形。嬰幼兒的胸部兩側有一串突起，這是肋骨連接處的軟骨腫大突出。幼兒與兒童的腿骨鈣化不足而彎曲。工業革命時期，人口移居到都市謀生，窮苦的工人飲食營養不足，居住在暗無天日的陋巷，得不著陽光。歐洲與北美的醫生發現嬰兒與兒童罹患「軟骨症」的比例很高；懷孕的婦女經常有骨盤變形而生產不順的情形。十九世紀初，醫生發現魚肝油可以治療軟骨症。1890年Hirsch 與Palm比較世界各國軟骨症的狀況，發現與日照量有關，因而建議用日光浴來治療，並且教育民眾認識日曬對健康的益處。
維生素D的缺乏原因和人群
造成維生素D缺乏的原因包括欠缺日曬、體內合成力減弱，腎臟功能異常使體內維生素D代謝活化不足，飲食攝取不足，或是腸道對維生素D的吸收不良等。因此，缺乏的高風險人群有：嬰兒，老人，消化道手術者，發炎性腸道疾病、油脂吸收不良者，肝臟、胰臟與腎臟病患者，對牛奶過敏或乳醣不耐者等等。
1.母乳哺餵的嬰兒
嬰兒一方面要保護不受陽光紫外線的傷害，但是母乳的維生素D含量並不高，因此全母乳哺餵可能無法滿足骨骼快速成長之需要。美國的調查指出，非裔母乳哺餵的嬰兒罹患軟骨症的風險較高。小兒科醫學會建議，全母乳哺餵的嬰兒每天應該給予400 IU的維生素D補充。
2.老年人
年老時皮膚合成維生素D能力減弱，腎臟活化維生素D荷爾蒙的效率也降低，或者因為體力衰退、臥病等，因而長期以室內生活為主，缺乏室外日曬的機會。美國的調查指出，臀骨骨折的老人中，有半數是維生素D營養狀況低落。
3.日曬不足者
年老時皮膚合成維生素D能力減弱，腎臟活化維生素D荷爾蒙的效率也降低，或者因為體力衰退、臥病等，因而長期以室內生活為主，缺乏室外日曬的機會。美國的調查指出，臀骨骨折的老人中，有半數是維生素D營養狀況低落。
3.日曬不足者
人體的合成首先取決於日曬。日曬受膚色、生活習慣、地理、氣候、季節、等的影響。美國的營養調查指出，非裔族群的血中維生素D濃度較為偏低，因為皮膚的黑色素抵減了紫外線的作用；使用防曬油也會阻礙合成。
衣服保護皮膚不受UVB的傷害，同時也阻礙了維生素D的合成。阿拉伯地區因為服裝完全遮蔽身體，維生素D缺乏成為流行症狀。科學家對自願者進行實驗，探討衣服和布料對維生素D的影響。受試者是穿著款式一致但不同布料的長袖服裝，並有一組不著衣服的對照組。照射紫外光的前後都抽血檢測血中維生素D的濃度。結果發現，羊毛料、人造纖維、棉料、長袖長褲深色的秋裝夾克都會阻隔紫外線的穿透，減少皮膚合成維生素D的能力；短袖短褲淺色的T恤夏裝最有利於維生素D的合成。不過為了保護皮膚，並不建議過度日曬。
北半球地區緯度37度以北，冬季的日照弱且時間短，北美冬季每天需要日曬2小時才能產生一天所需的維生素D量。陰天的雲層使日照減弱50%，空氣汙染減弱60%。適合維生素D合成的紫外線波長是UVB範圍，這段波長不能穿透玻璃。其它阻礙日曬的因素還有衣著太厚或手臉都包裹而減少曝光（如阿拉伯人的服裝），長期以室內或夜間生活為主而缺乏室外日曬的機會等。
維生素D的食物來源
食物中的維生素D依照來源分為動物性的D3與植物性的D2，它們也是強化食品和補充劑的成分。D3的活性最強，也用在牛奶和早餐穀類的營養強化。D2通常用在補充劑，活性大約是D3的三分之一。選用補充劑時以D3優先。
大多數食物的維生素D含量都不高。植物性食品含量偏低，不能做為維生素D的主要來源。動物性食品以肉類、海水魚類、蛋和奶、肝臟等的含量稍微高一些；魚肝油的含量最為豐富。西方國家採用營養強化的措施，在穀類、鮮奶、奶油與植物奶油中添加適量的維生素D3，以滿足國民的需要。許多鈣補充劑也搭配添加維生素D，以協助鈣的吸收。
衣服保護皮膚不受UVB的傷害，同時也阻礙了維生素D的合成。阿拉伯地區因為服裝完全遮蔽身體，維生素D缺乏成為流行症狀。科學家對自願者進行實驗，探討衣服和布料對維生素D的影響。受試者是穿著款式一致但不同布料的長袖服裝，並有一組不著衣服的對照組。照射紫外光的前後都抽血檢測血中維生素D的濃度。結果發現，羊毛料、人造纖維、棉料、長袖長褲深色的秋裝夾克都會阻隔紫外線的穿透，減少皮膚合成維生素D的能力；短袖短褲淺色的T恤夏裝最有利於維生素D的合成。不過為了保護皮膚，並不建議過度日曬。
北半球地區緯度37度以北，冬季的日照弱且時間短，北美冬季每天需要日曬2小時才能產生一天所需的維生素D量。陰天的雲層使日照減弱50%，空氣汙染減弱60%。適合維生素D合成的紫外線波長是UVB範圍，這段波長不能穿透玻璃。其它阻礙日曬的因素還有衣著太厚或手臉都包裹而減少曝光（如阿拉伯人的服裝），長期以室內或夜間生活為主而缺乏室外日曬的機會等。
維生素D的食物來源
食物中的維生素D依照來源分為動物性的D3與植物性的D2，它們也是強化食品和補充劑的成分。D3的活性最強，也用在牛奶和早餐穀類的營養強化。D2通常用在補充劑，活性大約是D3的三分之一。選用補充劑時以D3優先。
大多數食物的維生素D含量都不高。植物性食品含量偏低，不能做為維生素D的主要來源。動物性食品以肉類、海水魚類、蛋和奶、肝臟等的含量稍微高一些；魚肝油的含量最為豐富。西方國家採用營養強化的措施，在穀類、鮮奶、奶油與植物奶油中添加適量的維生素D3，以滿足國民的需要。許多鈣補充劑也搭配添加維生素D，以協助鈣的吸收。
維生素D的參考攝取量
維生素D的建議攝取量隨著年齡而增加，因為年老時皮膚合成維生素D能力減弱，腎臟活化維生素D荷爾蒙的效率也降低。
專家指出，預防骨折需要的維生素D是每天400IU以上，避免跌倒需要700IU，兩者兼顧可能需要700-1000 IU，同時搭配充足的鈣。這樣的劑量也有助於降低血壓和預防癌症。因此哈佛醫學院專家建議每天攝取量為1000 IU，相當於25微克。除了從食物獲取之外，也可以適當利用補充劑。
專家指出，預防骨折需要的維生素D是每天400IU以上，避免跌倒需要700IU，兩者兼顧可能需要700-1000 IU，同時搭配充足的鈣。這樣的劑量也有助於降低血壓和預防癌症。因此哈佛醫學院專家建議每天攝取量為1000 IU，相當於25微克。除了從食物獲取之外，也可以適當利用補充劑。
維生素D的單位有微克和國際單位 IU兩種，1IU等於40微克。根據衛生署｢國人膳食營養素參考攝取量｣第六版(2003)，維生素D的建議攝取量如下表：
維生素D﹙微克/日﹚ | |||||
嬰 兒 | 兒 童 | ||||
年齡 | 男性 | 女性 | 年齡 | 男性 | 女性 |
0 月~ | 10 | 10 | 1 歲~ | 5 | 5 |
3 月~ | 10 | 10 | 4歲~ | 5 | 5 |
6 月~ | 10 | 10 | 7歲~ | 5 | 5 |
9 月~ | 10 | 10 | 10歲~ | 5 | 5 |
青 少 年 | 成 年 與 老 年 | ||||
年齡 | 男性 | 女性 | 年齡 | 男性 | 女性 |
13歲~ | 5 | 5 | 19歲~ | 5 | 5 |
16歲~ | 5 | 5 | 31歲~ | 5 | 5 |
51歲~ | 10 | 10 | |||
71歲~ | 10 | 10 | |||
特 殊 狀 況 | |||||
懷孕 + 5 | 哺乳 + 5 | ||||
維生素D的營養評估
血清中的鈣二醇25(OH)D濃度會隨著日曬量與飲食維生素D的攝取量而變化，因此用為維生素D的營養指標；它對應營養缺乏、不足、健康或過量的濃度列於下表。若要減少骨折、跌倒、癌症等疾病風險，血清濃度約需 75-100 nmol/L。根據美國營養調查結果，通常年輕人的血液濃度高於老人，男性高於女性，白人高於墨裔美人。
血清中的鈣二醇25(OH)D濃度會隨著日曬量與飲食維生素D的攝取量而變化，因此用為維生素D的營養指標；它對應營養缺乏、不足、健康或過量的濃度列於下表。若要減少骨折、跌倒、癌症等疾病風險，血清濃度約需 75-100 nmol/L。根據美國營養調查結果，通常年輕人的血液濃度高於老人，男性高於女性，白人高於墨裔美人。
血清鈣二醇濃度與健康效應 | |||
營養 | 濃度 | 濃度 | 健康效應 |
缺乏 | <10-11 | < 25-27.5 | 維生素D缺乏，嬰幼兒與成人軟骨症 |
不足 | 10-15 | 25-37.5 | 尚不足維護骨骼與全身機能之健康 |
健康 | ≧ 15 | ≧ 37.5 | 充分維護骨骼與全身機能之健康 |
過量 | >200 | >500 | 增加中毒的風險，高血鈣與高血磷都不利健康 |
維生素D補充劑
維生素D補充劑所含的成分可能是D2或D3，選購時要詳細閱讀標示。這兩種成分還沒有荷爾蒙的活性，需經過體內的代謝反應，轉換成鈣二醇；其中D3的活性比D2強，D2活性大約是D3的三分之一。選用補充劑時以D3優先，用量以不超過上限攝取量為宜；使用高劑量時最好先請教合格的醫事專業人員。
維生素D過量與毒性
維生素D過量會有毒害。台灣近年曾發生一例維生素D中毒的刑案。一位十個月大的嬰兒有高血鈣，高尿鈣，以及腎臟鈣化的病症，器官的傷害無法挽回。他五個月來服用的鈣補充劑中維生素D的供應量高達每天10萬IU。可見高劑量的營養素補充劑對民眾有極大的風險，使用時應該請教合格營養師或醫師。
維生素D過量
維生素D攝取過量時會有不適的症狀，諸如：噁心、嘔吐、食慾不良、便秘、虛弱、體重下降等。血鈣濃度會上升，而有神智不清與心率異常。更年期婦女服用大量鈣質與維生素D會增加腎結石的風險。長期過量會造成心、肺、腎等組織鈣化與損傷而無法挽回。根據衛生署｢國人膳食營養素參考攝取量｣第六版(2003)，維生素D的上限攝取量如下表：
維生素D攝取過量時會有不適的症狀，諸如：噁心、嘔吐、食慾不良、便秘、虛弱、體重下降等。血鈣濃度會上升，而有神智不清與心率異常。更年期婦女服用大量鈣質與維生素D會增加腎結石的風險。長期過量會造成心、肺、腎等組織鈣化與損傷而無法挽回。根據衛生署｢國人膳食營養素參考攝取量｣第六版(2003)，維生素D的上限攝取量如下表：
維生素D 的上限攝取量﹙微克/日﹚ | |||||
嬰 兒 | 兒 童 | ||||
年齡 | 男性 | 女性 | 年齡 | 男性 | 女性 |
0 月~ | 25 | 1 歲~ | 50 | ||
3 月~ | 4歲~ | ||||
6 月~ | 7歲~ | ||||
9 月~ | 10歲~ | ||||
青 少 年 | 成 年 與 老 年 | ||||
年齡 | 男性 | 女性 | 年齡 | 男性 | 女性 |
13歲~ | 50 | 19歲~ | 50 | ||
16歲~ | 31歲~ | ||||
51歲~ | |||||
71歲~ | |||||
特 殊 狀 況 | |||||
懷孕 50 | 哺乳 50 | ||||
資料來源:行政院衛生署食品資訊網食品消費紅綠燈
